JARINGAN KABEL & NIRKABEL

JARINGAN KABEL & NIRKABEL Multimedia

Jurusan Teknik Informatika [email protected]

Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

1


2


3

• Medium transmisi atau media transmisi yaitu media yang digunakan sebagai perantara yang menghubungkan 2 atau lebih titik untuk saling berhubungan atau mengakses akan suatu informasi satu dengan lainnya. • Terdapat dua jenis medium komunikasi yang dikenal. – Komunikasi terarah atau yang diarahkan (kabel) – Komunikasi memanfaatan gelombang elektromagnetik dan tidak menggunakan kabel (nirkabel).


4

• Twisted Pair • Coaxial cable • Optical fiber


5

UTP (Unshield Twisted Pair) a.Categori 3 UTP – Kedua pasang dibungkus jadi satu untuk proteksi. – Supports voice and data transfer, 10Base-T and 100Base-T4 – 16MHz bandwidth


6

UTP (Unshield Twisted Pair) b. Categori 5 lebih rapat per sentimeter semakin kurang lilitan, kualitas lebih baik Sinyal dapat mencapai jarak jauh mendukung untuk komunikasi komputer kecepatan tinggi. – 100MHz bandwidth – – – –


7

UTP (Unshield Twisted Pair) b. Categori 5 lebih rapat per sentimeter semakin kurang lilitan, kualitas lebih baik Sinyal dapat mencapai jarak jauh Mendukung untuk komunikasi komputer kecepatan tinggi. – 100MHz bandwidth – – – –


8

UTP (Unshield Twisted Pair)


9

UTP (Unshield Twisted Pair)


10

Aplikasi Twisted Pair : • Paling banyak digunakan untuk jaringan saluran telepon dalam ruangan. Biasanya antara rumah dan local exchange (subscriber loop). Jika dalam bangunan juga untuk private branch exchange (PBX) sering dikenal dengan hunting atau nomor telepon dan masukan kode pesawat. Paling sering dengan nomer 3-4 digit identitas pesawat. • Pemanfaatan juga Local area networks (LAN) dengan transfer data yang terjadi mulai 10Mbps atau 100Mbps Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

11

Keuntungan Twisted Pair • Harganya murah • Mudah dalam hal penanganan • Mempropagasi dengan data rate rendah. • Memiliki rentang pemanfaatan pada area sempit/jarak pendek.


12

Karakteristik : • Analog – Sinyal dikuatkan setiap 5km sampai 6km

• Digital – Menggunakan analog atau digital signals – Dikuatkan 2km atau 3km

• • • •

Terbatas oleh Jarak Terbatas bandwidth (1MHz) Terbatas data rate (100MHz) Rentan terhadap interferensi dan noise Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

13

• Lebih dalam pembungkus dibanding TP dan jarak jangkauan lebih jauh dengan kecepatan tinggi. • Terdapat 2 jenis – 50-ohm untuk digital – 75-ohm untuk analog dan kabel televisi. • Kombinasi terbaik dari high bandwidth dan ketahanan terhadap noise. • Bandwidth (1GHz) tergantung kualitas kabel, panjang, SNR (signal to noise ratio).


14


15

Aplikasi Coaxial • Merupakan medium yang baik untuk transmisi • Distribusi pertelevisian – Cable TV / televisi berbayar/berlangganan.

• Transmisi telepon jarak jauh – Dapat memuat 10,000 panggilan secara simultan – Hanya bisa digantikan serat optis dalam masalah kualitas – Link untuk komputer jarak pendek.

• Banyak dimanfaatkan untuk keperluan jaringan LAN


16

Karakteristik Transmisi Coax • Analog – Harus ada penguat tiap beberapa Km – Frekuensi Tinggi – Mencapai 500MHz

• Digital – Repeater setiap 1 km – Data rates tinggi. Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

17

• Bandwidth mencapai lebih dari 50Tbps • Rasio sinyal ~10Gbps dibatasi oleh electricaloptical signal • Sistem transmisi optis’ – Sumber cahaya (pulsa cahaya atau sejenisnya) – Medium Transmisi (ultra-thin fibre of glass) – Detektor (semacam pulsa elektrik ketika cahaya sewaktu-waktu drop) Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

18


19

• Multimode fiber: terdapat perbedaan cahaya yang berbeda sudut pantul. • Single-mode fiber – Diameter sangat kecil, melakukan wave-guide, propagasi cahaya dalam suatu jalur – Lebih Mahal – Digunakan secara luas untuk jarak jauh: 50Gbps untuk 100Km tanpa penguatan.


20

Transmisi Serat Optis • Penurunan daya cahaya melewati glass bergantung panjang gelombang dan sifat fisika glass • Penurunan daya dalam dB = 10 log10 (power ditransmisi/power diterima) • Sifat : – – – – –

Kapasitas besar Data rates mencapai ratusan Gbps Ukuran Kecil, Berat Penurunan daya kecil. Isolasi secara Elektromagnetik.

• Jarak penggunaan repeater setiap 10 Km Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com

21

Kabel Serat Optis

• Core berdiameter – 50 microns multimode fibers – 8-10 microns single-mode fibers

Aplikasi Serat Optis • • • •

Biasanya berupa backbone Metropolitan backbone Subscriber loops LAN.

Karakteristik Transmisi Serat Optis • Pengarah gelombang untuk 1014 - 1015 Hz – Porsi dalam infrared dan visible spectrum

• Light Emitting Diode (LED) – Murah – Jarak lebih panjang

• Injection Laser Diode (ILD) – Lebih Efisien – Data rate lebih besar

• Wavelength Division Multiplexing

Jenis Cahaya Transmisi Item

LED

ILD

Data Rate

Rendah

Tinggi

Tipe Fiber

Multimode

Multimode dan Single mode

Jarak

Pendek

Panjang

Lifetime

Longlife

Shortlife

Sensitifitas Suhu

Minor

Tergantung Substansi

Biaya

Biaya rendah

Mahal

Tipe Jaringan FO

Tipe Jaringan FO

Sejarah nirkabel/wireless • Sinyal menggunakan asap pada masa lalu. • Pemanfaatan gelombang radio oleh marconi (1880 an) • Pemanfaatan sistem radio secara luas berbasis Time Division • Sistem seluler dengan pertumbuhan eksponensial sejak 1988. – Pemanfaatan lebih dari 2 milyar orang.

Visi • Dapat dilakukan akses pada tiap format informasi setiap waktu pada setiap tempat secara nyaman. • Sehingga membangun jalinan : – – – – – – –

Wireless voice dan akses data. Wireless network Sensor Network Sistem Kendali Terdistribusi SmartHome Automated Highway Dll.

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik • Perpindahan elektron menghasilkan gelombang elektromagnetik yang dapat dipropagasi dalam suatu space atau dalam vacuum. – Diprediksi oleh James Clerk Maxwell 1865 – Dibuktikan Heinrich Hertz 1887. • Frequency (Hz) dan Wavelength (λ) • Gelombang elektromagnetik merambat dalam vacuum pada kecepatan cahaya (c),secara konstan tidak terpengaruh frekwensi – Dalam medium copper atau fiber, kecepatan terkurangi. • Hubungan fundamental antara f, λ dan c: f* λ= c – Ketika f dalam MHz dan λ dalam meter, f* λ= 300.

Gel Elektromagnetik VS Data Rate • Beberapa bits/sec pada frekwensi rendah, meningkat 8bits/Hz pada frekwensi tinggi. – Contoh: coaxial (750MHz, beberapa Gbps), Fo pada 1.3 micron band dan 8bits/Hz = 240Tbps.

• Sebagian besar transmisi menggunakan narrow frequency band untuk menampung data. • Kecuali:

– frequency-hopping (FH) spread spectrum – direct sequence (DS) spread spectrum (digunakan dalam 2G/3G dan WLAN ; bagus dalam efisiensi spektrum, tangkal noise, dll)

Jaringan Nirkabel • Bukan medium arahan (Unguided) • Transmisi dan penerima via antenna • Directional – Sinyal terfokus – Perlu kehati-hatian untuk dimanipulasi

• Omnidirectional – Sinyal disebar kesegala arah – Dapat diterima oleh banyak antena

Frekwensi Nirkabel • 2GHz sampai 40GHz – – – –

Microwave Highly directional Point to point Satellite

• 30MHz sampai 1GHz – Omnidirectional – Broadcast radio

• 3 x 1011 to 2 x 1014 – Infrared – Local

Wireless Data Terminal

Nirkabel Saat Ini • • • • • • • •

Sistem Selular Wireless Lan Sistem Satelit Broadcast Radio Infrared Cordless Phone Paging System Short Range Data System : Bluetooth & ZigBee

Sistem Selular • Hirarki jaringan selular dalam topologi jangkauan terbagi atas : – Picocell • Mengkover sekitar 100m area • Digunakan untuk aplikasi wireless/cordless (PDA suatu rumah/kantor)

– Microcell • Mengkover sekitar 1 Km.

– Cell • Mengkover sekitar 10 Km.

– Macrocell • Penanganan dengan radius sangat luas.(telepon satelit).

Wireless Lan (WLAN)

Network Infrastruktur

Internet Acces Point

Wireless Lan • • • •

Short Range Data Transfer Membagi data-data kedalam paket-paket. Akses channel secara random Unjuk kerja kurang baik pada aplikasi real time video dan real time percakapan.

WLAN Standar • 802.11 – – – – – – –

Standar awal wlan Dikembangkan oleh IEEE 802.11 working group. Spesifikasi dalam MAC dan PHY layer. Untuk local area beberapa ratus kaki persegi. ISM frekwensi 2.4 GHz Tambahan Cahaya infra merah untuk komunikasi Indoor 10 – 20 m. Data rate 1 Mbps – 2 Mbps

• 802.11b – – – –

Perbaikan dari 802.11 2.4 GHz ISM Band Spread Spectrum 11 Mbps, Untuk Local 100m, 3 akses point.

WLAN Standar • 802.11a – – – –

5 GHz Band OFDM 54 Mbps, Untuk Local 30m, 12 akses point. Digunakan pada Kampus, Bandara, conference center, dll.

• 802.11g – Standar 2.4 GHz – OFDM – Kecepatan akses mencapai 54 Mbps

• 802.11e – Standar terbaru – MAC(Medium Acces Control) perbaikan dalam QoS dikhususkan pada transmisi suara(Voice) dan Video.

WLAN Network

Sistem Komunikasi Satelit • Mirip Base Station tetapi dapat menangani daerah yang lebih luas. • Tergantung ketinggian jarak orbit satelit : – GEO (40.000 Km) – MEO (9000 Km) – LEO (2000 Km)

• Terbaik pada transmisi satu jalur. – DAB (Digital Audio Broadcast) – DVB (Digital Video Broadcast).

• Pada transmisi 2 jalur tidak menguntungkan secara ekonomi : – Biaya tinggi, banyak unit bulk, Gagal berkompetisi pada penyedia jasa terresterial. (Kasus Iridium 1998-agustus 1999).

Sistem Komunikasi Satelit • Satelite menerima dalam satu frekwensi, memperkuat sinyal dan mentransmisikan pada frekwensi lain • Televisi • Telepon satelite (jarak jauh) • Jaringan Bisnis bersifat private, Keamanan, dll.

Broadcast Radio • Omnidirectional • FM radio • UHF dan VHF untuk televisi

Radio Spektrum Band

Range

Propagation

Application

VLF

3-30 KHz

Ground

Long-range navigation, submarines

LF

30-300 KHz

Ground

Navigation beacons

MF

300 KHz – 3 MHz

Sky

AM radio

HF

3 MHz – 30 MHz

Sky

Marine / aircraft radio, CB radio

VHF

30 MHz – 300 MHz

Line of sight

TV channels 2-13, FM radio, emergency services, air traffic control

UHF

300 MHz – 3 GHz

Line of sight

TV channels 14+, wireless phones

SHF

3 GHz – 30 GHz

Line of sight

Satellites

EHF

30 – 300 GHz

Line of sight

Radar, satellites

Infrared • • • •

Modulasi secara noncoherent. Jalur terlihat atau terefleksi Terpantul tembok TV remote control, IRD port, infrared Keyboard, dll.

Cordless Phone • Pertama kali muncul sektar akhir tahun 70 an. • Jangkauan kurang dari 100m • Menggunakan ISM Band.

Paging System • Pendukung Penanganan pesan pendek. • Di Broadcast dari setiap base station. • 1 (satu) jalur transmisi.

Bluetooth & ZigBee • Bluetooth – – – – –

Protocol baru untuk komunikasi nirkabel jarak pendek (Piconet). Menggunakan FH Spread Spectrum. Cakupan Area 10m (100M..?) 2.4 GHz ISM band full duplex, terdapat 79 frekwensi dalam 1 MHz. Pendukung pada konsumen elektronik.

• ZigBee

– IEEE 802.15.4

• Low rate untuk jangkauan komunikasi data pendek. • Rasio data hanya : 20, 40, 250 kbps.

– Range lebih sempit dibanding Bluetooth – Menggunakan channel Carrier Sense Multiple Acces – Channel Assignment. – Pemakaian energi rendah. – Beroperasi pada ISM band.

JARINGAN KABEL & NIRKABEL

Recommend Documents